ГОСТ 13047.22-2002

 

НИКЕЛЬ. КОБАЛЬТ

МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТАЛЛИЯ В НИКЕЛЕ

 

 

 

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СОВЕТ
ПО СТАНДАРТИЗАЦИИ, МЕТРОЛОГИИ И СЕРТИФИКАЦИИ

Минск

 

Предисловие

1 РАЗРАБОТАН Межгосударственными техническими комитетами по стандартизации МТК 501 «Никель» и МТК 502 «Кобальт», АО «Институт Гипроникель»

ВНЕСЕН Госстандартом России

2 ПРИНЯТ Межгосударственным Советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол № 21 от 30 мая 2002 г.)

За принятие проголосовали:

3 Постановлением Государственного комитета Российской Федерации по стандартизации и метрологии от 17 сентября 2002 г. № 334-ст межгосударственный стандарт ГОСТ 13047.22-2002 введен в действие непосредственно в качестве государственного стандарта Российской Федерации с 1 июля 2003 г.

4 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

СОДЕРЖАНИЕ

ГОСТ 13047.22-2002

НИКЕЛЬ. КОБАЛЬТ

Методы определения таллия в никеле

Дата введения 2003-07-01

1 Область применения

Настоящий стандарт устанавливает спектрофотометрический и атомно-абсорбционный методы определения таллия при массовой доле от 0,00005 % до 0,0010 % в первичном никеле по ГОСТ 849.

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ 849-97 Никель первичный. Технические условия

ГОСТ 2603-79 Ацетон. Технические условия

ГОСТ 3118-77 Кислота соляная. Технические условия

ГОСТ 4147-74 Железо (III) хлорид 6-водный. Технические условия

ГОСТ 4461-77 Кислота азотная. Технические условия

ГОСТ 5457-75 Ацетилен растворенный и газообразный технический. Технические условия

ГОСТ 5955-75 Бензол. Технические условия

ГОСТ 6552-80 Кислота ортофосфорная. Технические условия

ГОСТ 9722-97 Порошок никелевый. Технические условия

ГОСТ 10157-79 Аргон газообразный и жидкий. Технические условия

ГОСТ 10929-76 Водорода пероксид. Технические условия

ГОСТ 11125-84 Кислота азотная особой чистоты. Технические условия

ГОСТ 13047.1-2002 Никель. Кобальт. Общие требования к методам анализа

ГОСТ 14261-77 Кислота соляная особой чистоты. Технические условия

ГОСТ 18337-95 Таллий. Технические условия

3 Общие требования и требования безопасности

Общие требования к методам анализа и требования безопасности при выполнении работ - по ГОСТ 13047.1.

4 Спектрофотометрический метод

4.1 Метод анализа

Метод основан на измерении светопоглощения при длине волны 600 нм раствора комплексного соединения таллия с кристаллическим фиолетовым, экстрагируемого бензолом из среды фосфорной кислоты.

4.2 Средства измерений, вспомогательные устройства, материалы, реактивы, растворы

Спектрофотометр или фотоэлектроколориметр, обеспечивающий проведение измерений в диапазоне длин волн 580 - 610 нм.

Ацетилен по ГОСТ 5457.

Кислота азотная по ГОСТ 4461, при необходимости очищенная перегонкой, или по ГОСТ 11125, разбавленная 1:1 и 1:19.

Кислота соляная по ГОСТ 3118 или при необходимости по ГОСТ 14261, разбавленная 1:1.

Кислота ортофосфорная по ГОСТ 6552, разбавленная 1:4.

Водорода пероксид по ГОСТ 10929.

Железо (III) хлорид 6-водный по ГОСТ 4147, раствор массовой концентрации 0,25 г/см³.

Ацетон по ГОСТ 2603.

Бензол по ГОСТ 5955.

Кристаллический фиолетовый по [1], раствор массовой концентрации 0,002 г/см³.

Таллий по ГОСТ 18337.

Растворы таллия известной концентрации.

Раствор А массовой концентрации таллия 0,0001 г/см³: в стакан вместимостью 100 см³ помещают навеску таллия массой 0,1000 г, приливают 15 - 20 см³ азотной кислоты, разбавленной 1:1, растворяют на кипящей водяной бане, охлаждают, переводят раствор в мерную колбу вместимостью 1000 см³, приливают 100 см³ азотной кислоты, разбавленной 1:1, и доливают до метки водой.

Раствор Б массовой концентрации таллия 0,00001 г/см³: в мерную колбу вместимостью 100 см³ отбирают 10 см³ раствора А, приливают 10 см³ азотной кислоты, разбавленной 1:1, доливают до метки водой.

Раствор В массовой концентрации таллия 0,000002 г/см³: в мерную колбу вместимостью 100 см³ отбирают 20 см³ раствора Б, приливают 10 см³ соляной кислоты, разбавленной 1:1, доливают до метки водой.

4.3 Подготовка к анализу

Для построения градуировочного графика в стаканы вместимостью 100 или 150 см³ отбирают 0,5; 1,0; 2,0; 3,0; 4,0; 5,0 см³ раствора В, помещают их на кипящую водяную баню и выпаривают растворы досуха. К сухому остатку приливают 2 - 3 см³ соляной кислоты и снова выпаривают на кипящей водяной бане досуха. К сухому остатку приливают 25 см³ ортофосфорной кислоты, разбавленной 1:4,5 см³ воды, растворяют осадок и далее поступают, как указано в 4.4.

Масса таллия в растворах для градуировочного графика составляет 0,000001; 0,000002; 0,000004; 0,000006; 0,000008; 0,000010 г.

По значениям светопоглощения растворов и соответствующим им массам таллия строят градуировочный график с учетом значения светопоглощения градуировочного раствора, подготовленного без введения раствора таллия.

4.4 Проведение анализа

В стакан вместимостью 250 см³ помещают навеску пробы массой 3,000 г при определении массовых долей таллия не более 0,0003 % и массой 1,000 г при определении массовых долей таллия свыше 0,0003 %, приливают 30 - 40 или 15 - 20 см³ азотной кислоты, разбавленной 1:1, выпаривают до объема 7 - 10 см³, приливают 5 - 10 см³ соляной кислоты, не допуская кипения, переносят стакан на кипящую водяную баню и выпаривают раствор досуха. К сухому остатку приливают 5 - 10 см³ соляной кислоты и снова выпаривают на водяной бане досуха. Обработку соляной кислотой повторяют.

К сухому остатку приливают 25 см³ ортофосфорной кислоты, разбавленной 1:4,5 см³ воды и растворяют соли. К раствору приливают 1 см³ раствора хлорида железа (III), 0,5 см³ пероксида водорода и выдерживают 40 мин.

Раствор переводят в делительную воронку вместимостью 100 см³, обмывают стакан 10 см³ воды, приливают 0,5 см³ раствора кристаллического фиолетового, 20 см³ бензола и встряхивают воронку 1 мин. Через 10 - 15 мин водную нижнюю фазу сливают и отбрасывают, а из органической фазы сухой пипеткой отбирают аликвотную часть раствора объемом 15 см³ в сухую мерную колбу вместимостью 25 см³, доливают до метки ацетоном.

Измеряют светопоглощение раствора пробы и контрольного опыта на спектрофотометре при длине волны 600 нм или на фотоэлектроколориметре в диапазоне длин волн 580 - 610 нм, используя в качестве раствора сравнения смесь 15 см³ бензола и 10 см³ ацетона.

Массу таллия в растворе пробы находят по градуировочному графику.

4.5 Обработка результатов анализа

Массовую долю таллия в пробе X, %, вычисляют по формуле

                                                           (1)

где М_х - масса таллия в растворе пробы, г;

М_к - масса таллия в растворе контрольного опыта, г;

М - масса навески пробы, г.

4.6 Контроль точности анализа

Контроль метрологических характеристик результатов анализа проводят по ГОСТ 13047.1. Нормативы контроля и погрешность метода анализа приведены в таблице 1.

Таблица 1 - Нормативы контроля и погрешность метода анализа

В процентах

5 Атомно-абсорбционный метод

5.1 Метод анализа

Метод основан на измерении поглощения при длине волны 276,8 нм резонансного излучения атомами таллия, образующимися в результате электротермической атомизации раствора пробы.

5.2 Средства измерений, вспомогательные устройства, материалы, реактивы, растворы

Атомно-абсорбционный спектрофотометр, обеспечивающий проведение измерений с электротермической атомизацией, коррекцию неселективного поглощения и автоматизированную подачу раствора в атомизатор.

Лампа с полым катодом для возбуждения спектральной линии таллия.

Аргон газообразный по ГОСТ 10157.

Фильтры обеззоленные по [2] или другие средней плотности.

Кислота азотная по ГОСТ 4461, при необходимости очищенная перегонкой, или по ГОСТ 11125, разбавленная 1:1 и 1:9.

Порошок никелевый по ГОСТ 9722 или стандартный образец состава никеля с установленной массовой долей таллия не более 0,00005 %.

Таллий по ГОСТ 18337.

Растворы таллия известной концентрации.

Раствор А массовой концентрации таллия 0,0001 г/см³ готовят, как указано в 4.2.

Раствор Б массовой концентрации таллия 0,00001 г/см³ готовят, как указано в 4.2.

Раствор В массовой концентрации таллия 0,000001 г/см³: в мерную колбу вместимостью 100 см³ отбирают 10 см³ раствора Б, приливают 10 см³ азотной кислоты, разбавленной 1:1, и доливают до метки водой.

5.3 Подготовка к анализу

5.3.1 Для градуировочного графика 1 при определении массовых долей таллия не более 0,0003 % в стаканы или колбы вместимостью 250 см³ помещают навески массой 1,000 г проб никелевого порошка или стандартного образца состава никеля с установленной массовой долей таллия. Число навесок должно соответствовать числу точек градуировочного графика, включая контрольный опыт.

К пробам приливают 15 - 20 см³ азотной кислоты, разбавленной 1:1, растворяют при нагревании. При использовании никелевого порошка растворы фильтруют через фильтры (красная или белая лента), предварительно промытые 2 - 3 раза азотной кислотой, разбавленной 1:9, фильтры промывают 2 - 3 раза горячей водой. Растворы выпаривают до объема 5 - 7 см³, приливают 40 - 50 см³ воды, нагревают до кипения, охлаждают, переводят в мерные колбы вместимостью 100 см³.

В колбы отбирают 0,5; 1,0; 1,5; 2,0; 3,0 см³ раствора В, в колбу с раствором контрольного опыта раствор таллия не вводят, доливают до метки водой и далее измеряют абсорбцию, как указано в 5.4.

Масса таллия в растворах для градуировки составляет 0,0000005; 0,0000010; 0,0000015; 0,0000020; 0,0000030 г.

5.3.2 Для градуировочного графика 2 при определении массовых долей таллия свыше 0,0003 % в стаканы или колбы вместимостью 250 см³ помещают навески массой 0,500 г проб никелевого порошка или стандартного образца состава никеля с установленной массовой долей таллия. Число навесок должно соответствовать числу точек градуировочного графика, включая контрольный опыт. Навески растворяют, как указано в 5.3.1, растворы переводят в мерные колбы вместимостью 100 см³, вводят 1,0; 2,0; 3,0; 4,0; 5,0 см³ раствора В, в одну из колб с раствором контрольного опыта раствор таллия не вводят, доливают до метки водой и далее измеряют абсорбцию, как указано в 5.4.

Масса таллия в растворах для градуировки составляет 0,000001; 0,000002; 0,000003; 0,000004; 0,000005 г.

5.4 Проведение анализа

В стакан или колбу вместимостью 250 см³ помещают навеску пробы массой 1,000 г при определении массовых долей таллия не более 0,0003 % и массой 0,500 г при определении массовых долей таллия свыше 0,0003 %, приливают 15 - 20 см³ азотной кислоты, разбавленной 1:1, растворяют при нагревании, выпаривают до объема 7 - 10 см³, переводят в мерную колбу вместимостью 100 см³, охлаждают и доливают до метки водой.

Измеряют абсорбцию раствора пробы и соответствующих растворов для градуировки при длине волны 276,8 нм, ширине щели не более 1,0 нм с коррекцией неселективного поглощения в токе аргона не менее двух раз, последовательно вводя их в атомизатор. В зависимости от типа спектрофотометра подбирают оптимальный объем раствора от 0,005 до 0,050 см³ или оптимальное время аэрозольного распыления от 5 до 50 с. Промывают систему водой, проверяют нулевую точку и стабильность градуировочного графика. Для проверки нулевой точки используют раствор соответствующего контрольного опыта, подготовленный, как указано в 4.3.

Подбор оптимальных температурных режимов для атомизатора проводят индивидуально для применяемого спектрофотометра по растворам для градуировки.

Рекомендуемые условия работы атомизатора указаны в таблице 2.

Таблица 2 - Условия работы атомизатора

По значениям абсорбции растворов для градуировки и соответствующим им массам таллия строят градуировочные графики.

По значению абсорбции раствора пробы находят массу таллия по соответствующему градуировочному графику.

5.5 Обработка результатов анализа

Массовую долю таллия в пробе X, %, вычисляют по формуле

                                                                  (2)

где М_х - масса таллия в растворе пробы, г;

М - масса навески пробы, г.

5.6 Контроль точности анализа

Контроль метрологических характеристик результатов анализа проводят по ГОСТ 13047.1. Нормативы контроля и погрешность метода анализа приведены в таблице 3.

Таблица 3 - Нормативы контроля и погрешность метода анализа

В процентах

ПРИЛОЖЕНИЕ А

(справочное)

Библиография

[1] ТУ 6-09-5924-89 Кристаллический фиолетовый

[2] ТУ 6-09-1678-95* Фильтры обеззоленные (красная, белая, синяя ленты)

* Действует на территории Российской Федерации.